EAST-NBI反向电子吸收板换热计算与分析

摘要：

中性束注入是托卡马克主要的辅助加热手段。目前先进实验超导托卡马克中性束注入(Experimental Advanced Superconducting Tokamak-Neutral Beam Injection, EAST-NBI)装置采用的是正离子源，运行过程中离子源的部分部件有很大的热沉积，其中反向电子吸收板最为严重。经实验研究，当束功率为3.5 MW时，沉积在反向电子吸收板上的平均功率密度高达4.4 MW·m?2，有着较大的换热负担。为探究反向电子吸收板的极限运行时间，采用数值模拟的方法，对反向电子吸收板在不同束功率、冷却水水压等多种工况进行了计算。结果表明，电子吸收板随着束功率的增大，换热负担加重、换热效果变差，通过增压泵提高冷却水入口压力一定程度上可以提高换热能力，使其极限运行时间延长。对该课题的研究可以指导EAST-NBI的运行，以保证离子源安全、稳定工作，此外还为反向电子吸收板的进一步结构优化奠定理论基础，对发展长脉冲、高功率的离子源具有重要意义。

关键词：中性束注入、电子吸收板、换热、极限运行时长、数值模拟

所属期刊栏目：39

分类号：TL67;TL65;TK121(受控热核反应（聚变反应理论及实验装置）)

资助基金：国家自然科学基金11405207、11505225

在线出版日期：2016-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：71-75